近日我所与浙江大学联合培养的马来西亚籍硕士研究生Shalini Thevarajan在《Marine Pollution Bulletin》（中科院分区SCI二区期刊）上发表了题为 “Effects of Anthropogenic Calcium Enrichment and Phosphorus Limitation on Phaeocystis globosa Bloom Formation”的最新研究成果。自然资源部第四海洋研究所孙鹏飞副研究员（合作指导老师）为本研究的通讯作者。

　　近年来，随着沿海地区人类活动加剧，水体富营养化和化学物质输入成为全球性环境问题。Nature Geoscience最近研究成果发现全球海洋生态系统面临更广泛的磷限制（Liu et al., 2025）。磷作为关键营养盐的过度排放常引发藻类暴发，而另一种被忽视的因素—人为钙输入（如建筑废水、工业排放）也在持续增加；同时，海洋酸化的日益加剧也潜在增加海洋钙的释放。在磷受限的海域（如北部湾海域），浮游植物如何响应钙富集？这一科学问题对预测有害藻华（HABs）趋势至关重要。球形棕囊藻（Phaeocystis globosa）是典型的有害藻华物种，在磷受限的近海环境中占据优势。然而，钙浓度升高与磷限制的协同效应如何影响其藻华形成，此前研究甚少。

　　研究通过生理与转录组学实验，系统分析了不同钙浓度（400、800、1500 mg/L）和磷供应水平（充足 vs. 受限）下球形棕囊藻的响应机制。 关键发现：1. 磷限制下的钙“促华效应”： 中低钙浓度（400-800 mg/L）显著促进藻细胞形成大型胶质群体，机制包括：激活钙离子泵（Ca²⁺-ATPase），维持细胞内钙稳态；增强光合作用效率；刺激胞外多糖（EPS）和糖胺聚糖（GAG）合成，为群体提供结构支撑。2. 高钙的“抑制阈值”： 当钙浓度升至1500 mg/L时，藻细胞遭遇氧化应激，多糖合成受阻，群体形成能力下降，尤其在磷受限条件下更为明显。3. 磷获取策略的“双刃剑”：磷受限藻细胞会启动多种适应机制（如磷脂重构、焦磷酸水解），但高钙环境会削弱这些策略，导致生理压力加剧。

　　创新点：首次揭示钙-磷交互作用通过调控胞外基质合成直接驱动藻华形成，提出“中低钙浓度促进、高钙抑制”的非线性效应；从转录组层面解析了藻细胞在双重胁迫下的代谢重编程过程。实践价值：为沿海水域藻华预测提供新视角：未来需同时监测钙、磷动态，尤其是受建筑或工业排放影响的区域；提示单一控磷措施可能不足，需结合钙输入管理以更有效防控有害藻华。本研究从生态分布、环境驱动及生理机制多个层面，为深入理解P. globosa在北部湾的适应策略及开发针对性防控措施提供了关键科学依据；也为理解人类活动如何通过改变元素循环影响海洋生态提供了重要科学依据。

钙富集和磷限制对球形棕囊藻水华形成的影响

　　相关论文信息：1. Shalini T, Tong M M, Zhang Y L, Xu J, Tan Y Y, Sun P F*. Effects of Anthropogenic Calcium Enrichment and Phosphorus Depletion on Phaeocystis globosa Bloom Potential. Marine pollution bulletin. 2025, 220,118458. doi.org/10.1016/j.marpolbul.2025.118458.

　　本研究得到了中国国家自然科学基金（项目编号：719 U20A20103）以及自然资源部第四海洋研究所的科学研究基金（项目编号：720 MNR，JKF-ZD202401）的资助。